[发明专利]一种动力总成悬置系统的优化方法及优化装置

权利要求书

1.一种动力总成悬置系统的优化方法，其特征在于，所述动力总成悬置系统的优化方法包括：

建立动力总成悬置系统的空间六自由度振动模型的微分方程；

根据所述微分方程对动力总成悬置系统进行能量解耦分析，获得固有频率、固有振型及六个自由度之间的振动耦合能量；

根据所述微分方程计算动力总成悬置系统的弹性轴位置和扭矩轴位置，并调整动力总成悬置系统的悬置刚度，使所述弹性轴位置和所述扭矩轴位置在三维空间上重合；

根据所述固有频率、所述固有振型、所述振动耦合能量、所述弹性轴位置及所述扭矩轴位置建立动力总成悬置系统的多目标优化函数；以及

采用优化算法执行所述多目标优化函数以对动力总成悬置系统进行优化设计；

其中，建立所述多目标优化函数如下：

其中，

其中，Fre_i(i＝1，2，…6)为悬置系统各阶固有频率；L_i(i＝1，…，3)为悬置系统弹性轴与扭矩轴在主视图、俯视图与侧视图方向上投影的距离；θ_i(i＝1，…，3)为悬置系统弹性轴与扭矩轴在主视图、俯视图与侧视图方向上投影的夹角；S_i为各阶固有频率与目标频率的差值；T_i为各视图投影下，弹性轴与扭矩轴的距离；为各视图投影下弹性轴与扭矩轴的夹角；Fre_li、Fre_ui分别为各阶固有频率的下限和上限；L_ui、θ_ui分别为各视图投影下，弹性轴与扭矩轴的距离上限值和夹角上限；ω₁、ω₂、ω₃分别为总的频率权系数、位置权系数和角度权系数；δ_i、ε_i、μ_i分别为各阶的固有频率权系数、各视图方向的位置权系数和角度权系数；X为各悬置的刚度和安装位置组成的设计变量，此设计变量{X}为：{X}＝{X₁，…X_i}＝{ku₁，kv₁，kw₁，x₁，y₁，z₁，α₁，β₁，γ₁，…ku_i，kv_i，kw_i，x_i，y_i，z_i，α_i，β_i，γ_i}(i≥3)；

其中，ku_i，kv_i，kw_i为悬置在悬置坐标系下的各项刚度、x_i，y_i，z_i为悬置弹性中心点的坐标、α_i，β_i，γ_i为悬置坐标系与整车坐标系的夹角。

2.根据权利要求1所述的动力总成悬置系统的优化方法，其特征在于，所述微分方程为：

其中，M为动力总成悬置系统的质量矩阵，K为动力总成悬置系统的刚度矩阵，x为广义坐标向量。

3.根据权利要求2所述的动力总成悬置系统的优化方法，其特征在于，所述根据所述微分方程计算动力总成悬置系统的弹性轴位置和扭矩轴位置包括：

采用以下公式分别计算弹性轴位置X_EA(ω)及扭矩轴位置X_TRA(ω)：

X_EA(ω)＝[K]^-1f_TA；

其中，M为动力总成悬置系统的质量矩阵，K为动力总成悬置系统的刚度矩阵，f_TA＝[0，0，0，0，1，0]^T为沿曲轴方向的单位扭矩激励向量，ω为动力总成的激励频率。